1. Пружина изменила свою длину на 6 см, когда к ней подвесили груз массой 4 кг. На сколько бы она изменила свою длину под действием груза массой 6 кг?

2. Два мальчика растягивают резиновый жгут, прикрепив к его концам динамометры. Когда жгут удлинился на 2 см, динамометры показывали силы по 20 Н каждый. Что показывают динамометры при растяжении жгута на 6 см?

Физика 8 класс Законы упругости пружина изменение длины груз масса сила резиновый жгут динамометр растяжение физика задачи по физике Новый

Давайте разберем оба вопроса по порядку.

1. Изменение длины пружины под действием груза

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гука, который гласит, что деформация пружины (изменение длины) пропорциональна приложенной силе. Формально это можно выразить следующим образом:

• F = k * x

где F - сила, приложенная к пружине, k - коэффициент жесткости пружины, x - изменение длины пружины.

В данном случае:

• Изменение длины пружины (x1) = 6 см = 0.06 м
• Масса груза (m1) = 4 кг
• Сила, действующая на пружину (F1) = m1 * g = 4 кг * 9.8 м/с² = 39.2 Н

Теперь найдем коэффициент жесткости пружины (k):

• k = F1 / x1 = 39.2 Н / 0.06 м = 653.33 Н/м

Теперь мы можем найти, какое изменение длины пружины произойдет при подвешивании груза массой 6 кг:

• Масса груза (m2) = 6 кг
• Сила, действующая на пружину (F2) = m2 * g = 6 кг * 9.8 м/с² = 58.8 Н
• Теперь найдем новое изменение длины (x2):
• x2 = F2 / k = 58.8 Н / 653.33 Н/м = 0.09 м = 9 см

Таким образом, пружина изменит свою длину на 9 см под действием груза массой 6 кг.

2. Растяжение резинового жгута

В данной задаче также можно использовать закон Гука, который применим к жгуту, если он не превышает своей предельной деформации. Мы знаем, что при растяжении жгута на 2 см динамометры показывали силу 20 Н каждый, то есть:

• Общая сила (F) = 20 Н + 20 Н = 40 Н
• Изменение длины (x1) = 2 см = 0.02 м

Теперь найдем коэффициент жесткости жгута (k):

• k = F / x1 = 40 Н / 0.02 м = 2000 Н/м

Теперь определим, какую силу покажут динамометры при растяжении жгута на 6 см:

• Изменение длины (x2) = 6 см = 0.06 м
• Сила (F2) = k * x2 = 2000 Н/м * 0.06 м = 120 Н

Поскольку динамометры показывают силу, то каждый из них будет показывать:

• 120 Н / 2 = 60 Н

Таким образом, при растяжении жгута на 6 см динамометры будут показывать по 60 Н каждый.